2.5.1 气体的等容变化和等压变化 课件高二下学期物理教科版选择性必修第三册

第二章固体、液体和气体5第1课时气体的等容变化和等压变化Highschoolphysics掌握等容变化和等压变化规律的内容、表达式和适用条件，并会进行相关分析和计算。02知道什么是等容变化和等压变化。01理解p－T图像和V－T图像及其物理意义。03重难点上节课我们通过实验探究得出结论玻意耳定律：一定质量的某种气体在温度不变的情况下，压强

p和体积

V成反比。那么

p与T以及V与T

之间又有怎样的关系呢？01气体的等容变化探究气体等容变化的规律实验目的：探究在体积不变的情况下，一定质量的某种气体其压强随温度变化的定量规律。①本实验的研究对象是什么？②需要测量的物理量是哪些?③怎样改变气体温度？注射器内一定质量的气体.压强p、温度T将注射器浸在水中，通过改变水的温度从而改变注射器内气体温度序号12345温度/K压强/(×105Pa)玻璃管里封闭着一定质量的空气，旋紧紧固螺钉使活塞不能移动，可以保证气体状态变化时体积保持不变。改变封闭空气的温度，记录各温度下的压强。探究气体等容变化的规律用传感器探究气体等容变化的规律用压强计探究气体等容变化的规律一定质量的空气，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比。1.等容变化：一定质量的某种气体，在体积保持不变的情况下，压强随温度变化的过程。2.等容变化的规律：一定质量的某种气体，在体积保持不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比。查理（JacquesAlexandreCesarCharles,1746～1823年）法国物理学家、数学家发明家

这里的C和玻意耳定律表达式中的C都泛指比例常数，它们并不相等。适用范围：气体的质量和体积都不变。1.装有半瓶热水的热水瓶经过一段时间后，拔瓶口木塞觉得很紧，请分析产生这种现象的原因。答案放置一段时间后，瓶内气体温度降低，体积不变，压强减小，外界大气压强大于瓶内空气压强，所以木塞难以打开。2.试画出一定质量的气体等容变化时压强p随热力学温度T的变化图像(p－T图像)及摄氏温度t的变化图像(p－t图像)。压强与温度成正比OpT/KOpt/0C-273.153.如图所示为一定质量的气体在不同体积下的p－T图线，V1与V2哪一个大？为什么？T1T2p在压强相同的情况下，温度越高，体积越大V1<V2先作一条等压辅助线斜率越大，体积越小

√

2.(2024·绵阳市高二检测)如图所示，圆柱形气缸倒置在水平地面上，气缸内部封有一定质量的气体。已知气缸质量为10kg，缸壁厚度不计，活塞质量为5kg，其横截面积为50cm2，所有摩擦均不计。当缸内气体温度为27℃时，活塞刚好与地面接触，但对地面无压力。已知大气压强为p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，求：(1)此时封闭气体的压强；(2)现使气缸内气体温度升高，当气缸恰对地面无压力时，缸内气体温度为多少摄氏度？答案

(1)9.0×104Pa

(2)127℃

1.确定研究对象，即被封闭的一定质量的气体。2.分析被研究气体在状态变化时是否符合定律的适用条件：质量一定，体积不变。3.确定初、末两个状态的温度、压强。4.根据等容变化规律列式。5.求解并分析、检验结果。应用等容变化规律解题的一般步骤气体的等压变化烧瓶上通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向外移动。这说明了什么？温度升高体积增大探究气体等压变化的规律1.等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积随温度变化的过程。2.等压变化的规律：一定质量的某种气体，在压强保持不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比。约瑟夫·路易·盖-吕萨克（JosephLouisGay-Lussac,1778～1850年）法国化学家和物理学家

这里的C和等温变化、等容变化表达式中的C都泛指比例常数，它们并不相等。适用范围：气体的质量和压强不变。1.试画出一定质量的气体等压变化时V－T(热力学温度)及V－t(摄氏温度)图像。体积与热力学温度成正比OVT/KOVt/0C-273.152.如图所示为一定质量的气体在不同压强下的V－T图线，p1与p2哪一个大？T1T2p在温度相同的情况下，体积越大，压强越小p1<p2先作一条等压辅助线斜率越大，压强越小3.如图为一定质量的气体的V－T图像，该气体经历了从a→b→c的状态变化，图中ab连线平行于V轴，ac是双曲线的一部分，cb连线的延长线通过坐标原点O，则三个状态下的压强满足A.pb<pa＝pc B.pa<pb＝pcC.pc>pa＝pb D.pa>pb＝pc√V－T图像中的等压线为过原点的直线，则pb＝pc，温度相同时，体积越大，压强越小，则pa<pb，故pa<pb＝pc，故选B。4.(2024·重庆市高二检测)某校物理兴趣小组利用压力传感器设计了一个温度报警装置，其原理示意图如图所示，导热良好的圆柱形容器竖直放置，用横截面积为S的活塞密封一定质量的理想气体，不计活塞质量和厚度，容器内壁光滑。初始时气体的温度T0＝300K，活塞与容器底的距离h0＝45cm，活塞上方d＝3cm处有一压力传感器制成的卡口，压力传感器连接报警器。随着环境温度缓慢升高，当容器内气体的温度达到T＝400K时刚好触发报警器工作。已知大气压强恒为p0，求：答案

(1)320K

(2)0.25p0S(1)活塞刚接触卡口时容器内气体的温度T1；(2)报警器刚好被触发工作时压力传感器对活塞的压力大小N。活塞横截面积为S。T0＝300K，h0＝45cm，d＝3cm，T＝400K已知大气压强恒为p0

1.确定研究对象，即被封闭的一定质量的气体。